Des terres agricoles solaires ?

Le solaire devient rapidement une source d’énergie majeure. Le marché de l'énergie solaire a connu une croissance massive au cours des dernières années et devrait encore croître de 15,4 % aux États-Unis jusqu'en 2030.

Solar is quickly becoming a major energy source. The market for solar energy has grown massively over the last few years and is still expected to grow by 15.4% CAGR in the US until 2030.

Le solaire devient rapidement une source d’énergie majeure. Le marché de l'énergie solaire a connu une croissance massive au cours des dernières années et devrait encore croître de 15,4 % aux États-Unis jusqu'en 2030.

Source: Grand View Research

Source : Recherche Grand View

The West's adoption of solar energy is actually dwarfed by the global growth of solar energy, with China leading the charge, as it is responsible for more solar power project pipelines than the rest of the world combined.

L'adoption de l'énergie solaire par l'Occident est en fait éclipsée par la croissance mondiale de l'énergie solaire, la Chine étant en tête, car elle est responsable de plus de projets d'énergie solaire en cours que le reste du monde réuni.

China has been ramping up its renewable energy capacity year on year, installing more solar power between 2023 and 2024 than the previous three years combined, and more than the total global capacity installed in 2023.

La Chine a augmenté sa capacité d'énergie renouvelable d'année en année, en installant plus d'énergie solaire entre 2023 et 2024 que les trois années précédentes combinées, et plus que la capacité mondiale totale installée en 2023.

This has put the Asian giant on track to achieve an installed wind and solar capacity of 1,200 GW by the end of the year, putting it six years ahead of the government goal.

Cela place le géant asiatique sur la bonne voie pour atteindre une capacité éolienne et solaire installée de 1 200 GW d’ici la fin de l’année, soit six ans d’avance sur l’objectif du gouvernement.

Source: Energy Wind Down Media

Source : Médias de réduction de l'énergie

This has led important publications like The Economist to literally call it a new age. We explored what new technology will make it a reality in “The Solar Age – A Bright Future To Mankind”.

Cela a conduit des publications importantes comme The Economist à parler littéralement d’une nouvelle ère. Nous avons exploré quelle nouvelle technologie en fera une réalité dans « L’ère solaire – Un avenir brillant pour l’humanité ».

Source: The Economist

Source : L'économiste

Progress in semiconductor manufacturing and a growing economy of scale in the production of solar panels has led to a steady decline in photovoltaic costs, which have become 30x cheaper since 1990. As a result, photovoltaic technology is now dominating the solar industry.

Les progrès dans la fabrication de semi-conducteurs et les économies d’échelle croissantes dans la production de panneaux solaires ont entraîné une baisse constante des coûts du photovoltaïque, qui sont devenus 30 fois moins chers depuis 1990. En conséquence, la technologie photovoltaïque domine désormais l’industrie solaire.

Source: EIA

Source : ICI

However, solar energy is starting to meet an issue. This is because solar is relatively low in energy density when looking at land usage.

Cependant, l’énergie solaire commence à rencontrer un problème. En effet, l’énergie solaire a une densité énergétique relativement faible si l’on considère l’utilisation des terres.

In fact, it is one of the least efficient energy sources regarding land usage, with only equally carbon-neutral wind, hydropower, and biomass scoring worse.

En fait, il s’agit de l’une des sources d’énergie les moins efficaces en termes d’utilisation des terres, avec seulement l’énergie éolienne, l’hydroélectricité et la biomasse, tout aussi neutres en carbone, qui obtiennent de moins bons résultats.

Source: Wouter Beel Gravendeel

Source : Wouter Beel Gravendeel

This leads to situations where farmland or natural habitats get covered with solar panels for utility-scale solar farms. So, while this reduces carbon emissions, it comes with many unwanted side effects, from the destruction of natural habitats to the risk of erosion, especially in mountainous areas.

Cela conduit à des situations où les terres agricoles ou les habitats naturels sont recouverts de panneaux solaires pour les fermes solaires à grande échelle. Ainsi, même si cela réduit les émissions de carbone, cela entraîne de nombreux effets secondaires indésirables, allant de la destruction des habitats naturels au risque d’érosion, en particulier dans les zones montagneuses.

For example, in the Fujian province of China, you can see the entirety of these hills covered in solar panels.

Par exemple, dans la province chinoise du Fujian, on peut voir l’intégralité de ces collines couvertes de panneaux solaires.

Source: The Atlantic

Source : L'Atlantique

Shortage Of Arable Land

Pénurie de terres arables

This is a growing problem, as we are already losing a lot of arable land every year, as much as 100 million hectares yearly. The largest factor in these losses is not solar farms but erosion, desertification, urbanization, poor farming practices, etc.

Il s’agit d’un problème croissant, car nous perdons déjà chaque année beaucoup de terres arables, jusqu’à 100 millions d’hectares. Le facteur le plus important de ces pertes ne sont pas les fermes solaires mais l’érosion, la désertification, l’urbanisation, les mauvaises pratiques agricoles, etc.

However, this does not mean that the solution to one problem (carbon emissions) should become a problem for another major issue (arable land losses).

Toutefois, cela ne signifie pas que la solution à un problème (les émissions de carbone) doit devenir un problème pour un autre problème majeur (les pertes de terres arables).

Some solutions are obvious, like utilizing rooftops, especially industrial buildings, but also residential ones. Using desert lands can be another option, but these are also fragile ecosystems, and removing dust consumes a lot of locally rare water resources.

Certaines solutions sont évidentes, comme l’utilisation de toits, notamment de bâtiments industriels, mais aussi résidentiels. L’utilisation de terres désertiques peut être une autre option, mais ce sont également des écosystèmes fragiles, et l’élimination de la poussière consomme beaucoup de ressources en eau rares au niveau local.

These can be part of the solution, but for solar to replace fossil fuels entirely, it will need to keep growing at a double-digit rate for decades. And land usage will become an issue.

Ceux-ci peuvent faire partie de la solution, mais pour que l’énergie solaire remplace entièrement les combustibles fossiles, elle devra continuer à croître à un taux à deux chiffres pendant des décennies. Et l’utilisation des terres deviendra un problème.

So, the best solution would be to mix agricultural and power production, using a method called agrivoltaics (agriculture + photovoltaics).

La meilleure solution serait donc de mélanger production agricole et production d’électricité, en utilisant une méthode appelée agrivoltaïque (agriculture + photovoltaïque).

Source: Dezeen

Source : Dezeen

Farm Buildings

Bâtiments agricoles

The simplest way to integrate solar power into farms would be first to leverage farm buildings' remarkably large rooftop surfaces. From hay storage to garages and barns, many farm buildings have tall, large, uniform rooftops that are perfect for installing solar panels.

La manière la plus simple d'intégrer l'énergie solaire dans les fermes serait d'abord d'exploiter les surfaces de toit remarquablement grandes des bâtiments agricoles. Du stockage du foin aux garages et granges, de nombreux bâtiments agricoles ont des toits hauts, larges et uniformes, parfaits pour l'installation de panneaux solaires.

Source: X/Twitter

Source : X/Twitter

While maybe not technically agrivoltaics, this is a first step that should have been taken yesterday.

Même s’il ne s’agit peut-être pas techniquement d’agrivoltaïque, c’est une première étape qui aurait dû être franchie hier.

This should also be a key component in switching farming away from fossil fuels through a few complementary initiatives that will anyway be required for other forms of agrivoltaics:

Cela devrait également être un élément clé pour abandonner l’agriculture des combustibles fossiles à travers quelques initiatives complémentaires qui seront de toute façon nécessaires pour d’autres formes d’agrivoltaïque :

Farming Power

Puissance agricole

The main issue with mixing farming and solar power generation is that in theory, both are competing for the same resource: sunlight.

Le principal problème du mélange de l’agriculture et de la production d’énergie solaire est qu’en théorie, les deux sont en compétition pour la même ressource : la lumière du soleil.

Sunlight is after all the energy source of the plants being farmed, be it crops or the grass in a pasture. In a way, farming is already harvesting solar energy, although in the form of edible biomass instead of electricity.

La lumière du soleil est après tout la source d’énergie des plantes cultivées, qu’il s’agisse des cultures ou de l’herbe d’un pâturage. D’une certaine manière, l’agriculture récolte déjà l’énergie solaire, mais sous forme de biomasse comestible plutôt que d’électricité.

So at first glance, it might seem like a pipe dream. But when digging deeper, it is more complex than just plants needing the sun taken away by the solar panels.

Donc, à première vue, cela peut sembler une chimère. Mais en creusant plus profondément, cela devient plus complexe que de simples plantes qui ont besoin du soleil capté par les panneaux solaires.

Photoinhibition

Photoinhibition

While it is a convenient simplification, plant photosynthesis can be explained as a simple scheme like

Bien qu'il s'agisse d'une simplification pratique, la photosynthèse végétale peut être expliquée comme un schéma simple comme

“Input light, water, & CO2 -> output sugars”, the process is actually a very complex one.

« Introduire de la lumière, de l'eau et du CO2 -> produire des sucres », le processus est en fait très complexe.

Something that happens very often in real open-field conditions is a phenomenon called photoinhibition.

Quelque chose qui se produit très souvent dans des conditions réelles en champ ouvert est un phénomène appelé photoinhibition.

This is when the sunlight is too intense for the plant to absorb, causing the production of damaging radical oxidant molecules. This damages the photosynthetic ability of the plant and reduces crop yields.

C’est à ce moment-là que la lumière du soleil est trop intense pour que la plante puisse l’absorber, provoquant la production de molécules oxydantes radicalaires nocives. Cela endommage la capacité photosynthétique de la plante et réduit les rendements des cultures.

Source: Frontiers In Plant Science

Source : Frontières de la science végétale

This means that on most summer days, especially in southern

Cela signifie que la plupart des jours d'été, notamment dans le sud